1 LEVE Applicazione delle proprietà delle leve nella vita pratica.

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LEVELEVE

Applicazione delle proprietà delle leve nella vita praticaApplicazione delle proprietà delle leve nella vita pratica

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Condizioni necessarie affinché una leva sia in quiete :

Condizioni necessarie affinché una leva sia in quiete :

bRaPii

0NRPi

)

)

P

R

N

a b

F

LEVELEVE

Leva

3

a b

RP F

F: fulcro, P: potenza, R: resistenza, a, b: bracci

LEVELEVE

P

RF

P

RF

1° genere

2° genere

3° genere

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P•a = R•b G = a/bP•a = R•b G = a/b

LEVELEVE

Guadagno meccanico della leva: G=R/PGuadagno meccanico della leva: G=R/P

La leva si dice vantaggiosa, svantaggiosa o indifferente a seconda che il guadagno G sia maggiore, minore o uguale ad uno, rispettivamente.

La leva si dice vantaggiosa, svantaggiosa o indifferente a seconda che il guadagno G sia maggiore, minore o uguale ad uno, rispettivamente.

1° genere: G può assumere qualunque valore2° genere: b < a G > 1 3° genere: b > a G < 1

1° genere: G può assumere qualunque valore2° genere: b < a G > 1 3° genere: b > a G < 1

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LEVE DEL CORPO UMANOLEVE DEL CORPO UMANO

Leva di 1o genereLeva di 1o genere

R

PFR

P

Leva di 2o genereLeva di 2o genere

R

PF R

P

Leva di 3o genereLeva di 3o genere

FP

PR

R

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LAVORO DI UNA FORZALAVORO DI UNA FORZA

Se su un corpo agisce una forza F costante, il lavoro compiuto dalla forza per uno spostamento s è:Se su un corpo agisce una forza F costante, il lavoro compiuto dalla forza per uno spostamento s è:

sFFsL

cos

s

F

Il lavoro è una quantità scalareIl lavoro è una quantità scalare

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Il lavoro può essere: Il lavoro può essere:

positivo

nullo

negativo

LAVORO DI UNA FORZALAVORO DI UNA FORZA

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LAVORO DI UNA FORZALAVORO DI UNA FORZA

Una persona che trascina una cassa lungo il pavimento. Il lavoro compiuto

dalla forza F è L=F·d·cos, dove d è lo spostamento.

Il lavoro compiuto sul pacchetto in questo caso è nullo poiché F è perpendicolare allo spostamento d.

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UNITÀ DI MISURA DEL LAVOROUNITÀ DI MISURA DEL LAVORO

L’unità di misura del lavoro nel S.I. si chiama joule (J), ed è pari al lavoro compiuto dalla forza di 1 N il cui punto di applicazione si sposta di 1 m parallelamente e nello stesso verso della forza.

L’unità di misura del lavoro nel S.I. si chiama joule (J), ed è pari al lavoro compiuto dalla forza di 1 N il cui punto di applicazione si sposta di 1 m parallelamente e nello stesso verso della forza.

22 smkgmNJ

10

erg10cmdyn10

cm10dyn10mNjoule77

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Nel sistema c.g.s. l’unità di misura del lavoro si chiama erg, ed è pari al lavoro compiuto dalla forza di 1 dyn, il cui punto di applicazione si sposta di 1 m parallelamente e nello stesso verso della forza.

Nel sistema c.g.s. l’unità di misura del lavoro si chiama erg, ed è pari al lavoro compiuto dalla forza di 1 dyn, il cui punto di applicazione si sposta di 1 m parallelamente e nello stesso verso della forza.

22 scmgcmdynerg

UNITÀ DI MISURA DEL LAVOROUNITÀ DI MISURA DEL LAVORO

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Il lavoro compiuto dalle forza agente in un moto rettilineo uniformemente accelerato è dato da:

avendo posto

Il lavoro compiuto dalle forza agente in un moto rettilineo uniformemente accelerato è dato da:

avendo posto

1221

22

1212

TTmv2

1mv

2

1

t2

vv

t

vvmsamsFL

ENERGIA CINETICAENERGIA CINETICA

2mv2

1T Energia cinetica

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Il lavoro compiuto dalle forze agenti su un corpo per portare la sua velocità da v1 a v2 è pari alla variazione di energia cinetica.

Il lavoro compiuto dalle forze agenti su un corpo per portare la sua velocità da v1 a v2 è pari alla variazione di energia cinetica.

1221

22 TTmv

2

1mv

2

1L

L’energia cinetica rappresenta la potenzialità che un corpo possiede a compiere lavoro in virtù della sua velocità.

L’energia cinetica rappresenta la potenzialità che un corpo possiede a compiere lavoro in virtù della sua velocità.

ENERGIA CINETICAENERGIA CINETICA

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s P

2z1z

h

21

21

21

VV

mgzmgz

zzmg

hmgL

)(

L’energia potenziale rappresenta la potenzialità che un corpo possiede a compiere lavoro in virtù della sua posizione.

L’energia potenziale rappresenta la potenzialità che un corpo possiede a compiere lavoro in virtù della sua posizione.

ENERGIA POTENZIALEENERGIA POTENZIALE

V = mgz Energia potenziale gravitazionale

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FORZE CONSERVATIVE E NON CONSERVATIVE

FORZE CONSERVATIVE E NON CONSERVATIVE

Forze conservative: il lavoro compiuto da tali forze non dipende dal cammino percorso, ma solo dalle posizioni iniziale e finale (es. forza gravitazionale, forza elastica).

Forze conservative: il lavoro compiuto da tali forze non dipende dal cammino percorso, ma solo dalle posizioni iniziale e finale (es. forza gravitazionale, forza elastica).

Forze non conservative: il lavoro compiuto da tali forze dipende dal particolare cammino percorso (es. forza d’attrito, tensione in una corda).

Forze non conservative: il lavoro compiuto da tali forze dipende dal particolare cammino percorso (es. forza d’attrito, tensione in una corda).

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21

21

21

22

12

mgzmgz

VVL

mv2

1mv

2

1

TTL

costante 2221

21 mgzmv

2

1mgzmv

2

1

CONSERVAZIONE DELLA ENERGIA MECCANICA

CONSERVAZIONE DELLA ENERGIA MECCANICA

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CONSERVAZIONE DELLA ENERGIA MECCANICA

CONSERVAZIONE DELLA ENERGIA MECCANICA

Se agiscono solo forze conservative, l’energia meccanica totale di un sistema non aumenta né diminuisce in qualsiasi processo. Essa rimane costante, cioè è conservata.

Se agiscono solo forze conservative, l’energia meccanica totale di un sistema non aumenta né diminuisce in qualsiasi processo. Essa rimane costante, cioè è conservata.

L’energia meccanica totale E è definita come la somma dell’energia cinetica e dell’energia potenziale del sistema ad ogni istante:

L’energia meccanica totale E è definita come la somma dell’energia cinetica e dell’energia potenziale del sistema ad ogni istante:

E=T+V

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CONSERVAZIONE DELLA ENERGIA MECCANICA

CONSERVAZIONE DELLA ENERGIA MECCANICA

KE: energia cinetica, PE: energia potenzialeKE: energia cinetica, PE: energia potenziale

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L’energia si trasforma, non si crea né si distruggeL’energia si trasforma, non si crea né si distrugge

CONSERVAZIONE DELL’ENERGIACONSERVAZIONE DELL’ENERGIA

ENERGIA MECCANICA

ENERGIA TERMICA

ENERGIA ELETTRICA

ENERGIAPOTENZIALE

ENERGIACHIMICA

ENERGIANUCLEARE

…

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La potenza è il rapporto fra il lavoro compiuto ed il tempo impiegato a compierlo:La potenza è il rapporto fra il lavoro compiuto ed il tempo impiegato a compierlo:

vFFvt

Fs

t

LP

cos

cos

L’unità di misura della potenza nel S.I. si chiama watt (W):L’unità di misura della potenza nel S.I. si chiama watt (W):

1sJs

jouleWwatt

POTENZAPOTENZA

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Attenzione: il kilowattora (kWh) è una unità pratica di energia, cioè l’energia erogata da una macchina della potenza di 1 kW in 1 ora:

Attenzione: il kilowattora (kWh) è una unità pratica di energia, cioè l’energia erogata da una macchina della potenza di 1 kW in 1 ora:

MJ 6.3J 60601000kWh1

Un’unità di misura pratica della potenza è il cavallo-vapore = CV (horse-power = HP):Un’unità di misura pratica della potenza è il cavallo-vapore = CV (horse-power = HP):

W 750 HP 1CV1

POTENZAPOTENZA